基于双柱GC-ECD联用技术的污水处理厂出水中多溴联苯醚(PBDEs)高效检测方法开发与验证

本研究针对多溴联苯醚(PBDEs)环境监测需求，开发了基于程序化进样口和双毛细管柱(DB-5XLB/DB-5MS)的GC-ECD检测方法，成功实现8种PBDEs(含难测定的PBDE-209)在污水处理厂出水中的高灵敏度(1.0-3.4 ng/L)检测，回收率达76.2-101%，为环境污染物监管提供了符合加州标准的高效解决方案。

　　

多溴联苯醚(PBDEs)作为广泛应用于消费品中的阻燃剂，因其持久性、生物累积性和潜在毒性已成为全球关注的环境污染物。尽管部分PBDEs已被列入《斯德哥尔摩公约》管控清单，但在污水处理厂出水中仍持续检出，对生态环境和公共健康构成威胁。传统检测方法面临PBDE-209等高分子量同系物回收率低、分析周期长等问题，难以满足日益严格的环境监管需求。为此，研究人员开发了一种创新性的气相色谱-电子捕获检测(GC-ECD)方法，旨在建立符合加州监管标准的低成本、高效率PBDEs监测方案。

该研究采用双毛细管柱(DB-5XLB和DB-5MS)联用系统，配合⁶³
Ni电子捕获检测器和程序化进样口技术，通过优化载气(He)流速(1.2-1.5 mL/min)和辅助气(N₂
)流量(25 mL/min)，实现了单次进样即可完成8种目标PBDEs(PBDE-28、47、99、100、153、154、183和209)及替代物PCB-209的基线分离。研究样本来自洛杉矶Hyperion污水处理厂的二级处理出水，未经过滤直接分析以反映真实环境基质。

【Study design】
研究采用自下而上的方法开发策略，严格遵循美国化学会环境分析标准。通过建立16条六点校准曲线(每柱8条)，验证了方法在0.984-0.9997的相关系数(r
²
)范围内的线性响应，其中PBDE-209的RSD为26-45%，较小分子量PBDEs的RSD控制在1.6-12%。

【Presentation】
研究发现双柱保留时间存在显著相关性：DB-5MS的保留时间(t
_R
:6.85-18.40 min)与DB-XLB(t
_R
:7.03-23.32 min)符合二次方程t
_R(DB-5MS)
=-0.02[t
_R(DB-XLB)
]²
+1.33[t
_R(DB-XLB)
]-1.94(r
²
=0.9997)。这种强相关性暗示该方法可扩展至PBDE-27以上182种未测试同系物的检测。

【CONCLUSION】
该方法成功实现了：1)所有目标物在0.02 min保留时间窗口内基线分离；2)加标回收率76.2-101%(RSD 2.4-11.7%)；3)方法检测限1.0-3.4 ng/L(PBDE-209为40 ng/L)。特别突破在于克服了高分子量PBDE-209的分析难题，其校准曲线r
²
达0.984-0.994。

该研究的创新价值体现在：1)首次建立适用于未过滤污水处理出水的PBDEs全流程分析方法；2)通过双柱系统验证显著提高了数据可靠性；3)为拓展检测其他溴代阻燃剂提供了技术框架。由Khoi Phan、Lila Mouakkad、Tom Juma和Ochan Otim完成的研究发表在《Journal of Chromatography A》，为环境污染物监管提供了符合"测量质量目标"(MQOs)的技术支撑，对实施《斯德哥尔摩公约》具有重要实践意义。